Траектория движения электромагнитного поля по проводнику

[rustot]

vlapay в сообщении #993114 писал(а):

Если у нас внутри кольца увеличивается второй член суммы, а снаружи кольца первый член остался таким же, то будет нарушения закона сохранения энергии, чего быть не может.

поэтому так и не происходит. вы придумали какой то гипотетический вариант изменения магнитного поля внутри кольца без изменения поля снаружи. так посчитайте тогда баланс энергии поля и энергия которую вы потратили на эти изменения, сами собой они не произойдут. разогнали заряды? это работа

[vlapay]

rustot в сообщении #993121 писал(а):

так посчитайте тогда баланс энергии поля и энергия которую вы потратили на эти изменения, сами собой они не произойдут. разогнали заряды? это работа

Это ничтожно мала работа - масса электронов умножить на квадрат средней скорости электронов, неизмеримо меньше энергии поля. Не решается эта задача просто так, одной левой. Я уж двадцать пять лет не могу найти решения.

[Valery12]

rustot в сообщении #992804 писал(а):

с какой стати? $\vec{j} = \rho\vec{v} = \sigma \vec{E}$. скорость заряда направлена туда же куда поле, вдоль провода

Скорость заряда направлена перпендикулярно проводнику.
Это значит, что ток, вызванный движением заряда направлен перпендикулярно проводнику.
А продольной составляющей электрического поля в длинной линии, коаксиальном кабеле и волноводе нет.
(проводники идеальные)
Сие умозаключение сделал после изучения литературы по волноводам, поэтому утверждение не голословное.
Граничные условия в уравнениях Максвелла для волновода можно найти в любом учебнике, продольная составляющая электрического поля на стенке (проводнике) равно НУЛЮ.

[rustot]

Valery12 в сообщении #993145 писал(а):

Скорость заряда направлена перпендикулярно проводнику.

вдоль. перемещение заряда поперек проводника не могло бы менять потенциал проводника туда обратно

Valery12 в сообщении #993145 писал(а):

Сие умозаключение сделал после изучения литературы по волноводам, поэтому утверждение не голословное.

нельзя по радиотехнической литературе делать какие то выводы на тему "как оно на самом деле". в ее моделях выхолощено все "неважное".

Valery12 в сообщении #993145 писал(а):

Граничные условия в уравнениях Максвелла для волновода можно найти в любом учебнике, продольная составляющая электрического поля на стенке (проводнике) равно НУЛЮ.

ну вот они и неверные. через такие граничные условия задачу упростили. выкинули из нее все касающееся токов в проводнике и относящееся к этому току поле и оставили только интересующее авторов поле. уберите эти невозможные граничные условия и попробуйте посмотреть может ли такое нарисованное чисто поперечное поле вообще существовать в реальности. вот до этой плоскости идет и обрывается. не "дальше мы не будем смотреть какое поле, оно нам неинтересно, поэтому обрезаем эту область граничными условиями задачи" а именно берет и обрывается, дальше поля нет. электрическое поле может оборваться только на заряде, поле вдоль линии переменное, значит заряд проводника вдоль линии переменный, но поле в линии еще и меняется во времени, "двигается", значит меняется и заряд, движется в проводнике

-- 20.03.2015, 20:53 --

vlapay в сообщении #993128 писал(а):

Это ничтожно мала работа - масса электронов умножить на квадрат средней скорости электронов

нет. с учетом что каждый ускоряющийся электрон создает электрическое поле, препятствующее другим ускорятся в том же направлении, их коллективная "эффективная" масса гораздо больше. называется это явление самоиндукцией

[profrotter]

Valery12 в сообщении #993145 писал(а):

А продольной составляющей электрического поля в длинной линии, коаксиальном кабеле и волноводе нет.
(проводники идеальные)

Это бред. Посмотрите в учебниках, ссылки на которые Вы не привели, что такое E-волны. Возможно тут речь идёт о поверхности проводников, но тогда так и следует писать.

-- Пт мар 20, 2015 19:10:35 --

Обращаю внимание участников, что в рассматриваемом случае имеет место попытка применить результаты, полученные при решении системы уравнений электродинамики в классе стационарных полей, к случаю преходного процесса. Собственные волны направляющей структуры - это решения однородной системы уравнений электродинамики. Они, возможно, будут фигурировать в результирующем решении. Но не только они. И ещё. Если речь о идеальном проводнике, то рассматривать следует поверхностные токи. И совместимы ли коммутации и идеальность проводников?.. Не надоело ли вам, господа, измышлять необоснованные гипотезы?

[vlapay]

rustot в сообщении #993148 писал(а):

нет. с учетом что каждый ускоряющийся электрон создает электрическое поле, препятствующее другим ускорятся в том же направлении, их коллективная "эффективная" масса гораздо больше. называется это явление самоиндукцией

Полевая масса электронов - это энергия поля, которая снаружи кольца, внутри провода энергия поля маленькая. Вы никак не уйдёте от уравнений Максвелла, другого взаимодействия просто нет, а уравнения Максвелла предсказывают скин-эффект. Не может энергия поля снаружи кольца быстро попасть внутрь. Должен быть какой-то не электромагнитный механизм передачи энергии.

[rustot]

vlapay в сообщении #993157 писал(а):

Не может энергия поля снаружи кольца быстро попасть внутрь

так почему снаружи то? вы же внутри проводника совершили действия приведшие к изменению поля в нем

[Valery12]

profrotter в сообщении #993150 писал(а):

Возможно тут речь идёт о поверхности проводников

Только об этом речь и идет.
Ни в одном моем сообщении о другом не говорилось.

[vlapay]

rustot в сообщении #993160 писал(а):

так почему снаружи то? вы же внутри проводника совершили действия приведшие к изменению поля в нем

Потому что любое изменение тока внутри проводника сразу же приводит к изменению величины магнитного поля снаружи. Могут быть и компенсационные токи внутри проводника, но они только увеличивают тепловою мощность. Ток внутри проводника не может быстро исчезнуть из-за высокой проводимости проволок, но и тепловой мощности взяться не откуда.

[rustot]

vlapay в сообщении #993426 писал(а):

Потому что любое изменение тока внутри проводника сразу же приводит к изменению величины магнитного поля снаружи. Могут быть и компенсационные токи внутри проводника, но они только увеличивают тепловою мощность. Ток внутри проводника не может быстро исчезнуть из-за высокой проводимости проволок, но и тепловой мощности взяться не откуда.

ЧЕМ вы увеличили ток? вот из этого и взялась мощность. не обязана же он именно из поля браться. переместили силой один заряд поближе к другому того же знака, энергия поля приросла. откуда? из механической работы над зарядом, а не из какого то другого поля

[vlapay]

rustot в сообщении #993788 писал(а):

ЧЕМ вы увеличили ток? вот из этого и взялась мощность. не обязана же он именно из поля браться. переместили силой один заряд поближе к другому того же знака, энергия поля приросла. откуда? из механической работы над зарядом, а не из какого то другого поля

Я не говорил об увеличении тока, а об его изменении. Так как мы применяем пассивные элементы, то речь идёт об уменьшении тока внутри толстого кольца. Грубо говоря, мы можем быстро разорвать часть проволок внутри кольца. Вопрос в том, что произойдёт с током этих проволок? Если ток исчезнет, то так же быстро изменится поле снаружи кольца, чего быть не может. Если ток перейдёт в соседние проволоки, то тепловая мощность в кольце увеличится, чего тоже быть не может, так как нет источника энергии.
Чтобы было понятней, рассмотрим проникновение электромагнитного поля внутрь диэлектрика. Чем медленнее движется волна в диэлектрике, тем больше показатель преломления, больше диэлектрическая или магнитная проницаемость среды. Тем больше плотность электромагнитной энергии внутри среды, по сравнению с вакуумом. А со скин-эффектом всё не так. Скорость проникновения поля в проводящую среду маленькая, а электромагнитная энергия внутри среды не накапливается. Вот поэтому и получается эта неразрешимая задачу.
Не думаю, что кто-нибудь решит эту задачу - объяснить, как выполняется закон сохранения энергии в этом примере.

[rustot]

vlapay в сообщении #993813 писал(а):

Вопрос в том, что произойдёт с током этих проволок? Если ток исчезнет, то так же быстро изменится поле снаружи кольца, чего быть не может.

перейдет в ток других проволок. если вы в кабеле из изолированных жил неожиданно перережете половину, то ровно в два раза мгновенно прирастет ток в остальных жилах и только потом начнет изменяться в соответствии с новым сопротивлением кабеля

vlapay в сообщении #993813 писал(а):

Если ток перейдёт в соседние проволоки, то тепловая мощность в кольце увеличится, чего тоже быть не может, так как нет источника энергии.

это энергия скачком измениться не может, а мощности то что мешает? изменившаяся мощность = изменившаяся СКОРОСТЬ изменения тока, то с какой скоростью он начнет убывать, переводя энергию магнитного поля в тепло

[vlapay]

rustot в сообщении #993842 писал(а):

перейдет в ток других проволок. если вы в кабеле из изолированных жил неожиданно перережете половину, то ровно в два раза мгновенно прирастет ток в остальных жилах и только потом начнет изменяться в соответствии с новым сопротивлением кабеля

Мгновенно ток прирасти не может, глубина проникновения магнитного поля увеличивается как корень из времени. Поэтому вначале будет узкая зона огромной плотности тока, которая постепенно будет расплываться. И мощность выделения тепловой энергии обратно пропорционально ширине этой зоны.

Цитата:

это энергия скачком измениться не может, а мощности то что мешает? изменившаяся мощность = изменившаяся СКОРОСТЬ изменения тока, то с какой скоростью он начнет убывать, переводя энергию магнитного поля в тепло

Проблема в том, что нет связи между магнитной проницаемостью и проводимостью материала (временем проникновения магнитного поля), как в диэлектрике. Если мы увеличим сопротивление кольца в $100$ раз, то время проникновения поля уменьшится в $10$ раз. Когда мы резко отключим микроаккумуляторы, то тепловая мощность увеличиться в $100$ раз (при одинаковом токе), а тепловая энергия, которая выделится за время проникновения, увеличится в $10$ раз, в то время, как энергия магнитного поля внутри кольца останется неизменной. Вот такая неразрешимая фигня.
Вы не спешите с ответом, подумайте.

[rustot]

vlapay в сообщении #993931 писал(а):

Мгновенно ток прирасти не может, глубина проникновения магнитного поля увеличивается как корень из времени

магнитному полю не нужно никуда проникать, эдс при изменении магнитного поля формируется электрическим полем. если в одних жилах заряд испытал ускорение (а идеальный обрыв это бесконечное ускорение) то параллельно вектору ускорения образуется электрическое поле которое и изменяет ток в соседних жилах (при идеализированном обрыве бесконечной величины). выразить это можно через магнитное поле, но это не значит что магнитному полю нужно оказаться именно в проводе. где то поблизости от центра огромного контура изменилось магнитное поле - в самом контуре увеличилось электрическое поле, совсем в другом месте, не там где изменилось магнитное

vlapay в сообщении #993931 писал(а):

а тепловая энергия, которая выделится за время проникновения, увеличится в $10$ раз, в то время, как энергия магнитного поля внутри кольца останется неизменной

за счет увеличения электрического поля. вы изменяете скачком СКОРОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ магнитного поля, при этом сама величина магнитного поля при этом остается неизменной. зато скачком меняется электрическое поле, пропорциональное как раз скорости изменения магнитного

[vlapay]

rustot в сообщении #993964 писал(а):

vlapay в сообщении #993931 писал(а):

Мгновенно ток прирасти не может, глубина проникновения магнитного поля увеличивается как корень из времени

магнитному полю не нужно никуда проникать, эдс при изменении магнитного поля формируется электрическим полем. если в одних жилах заряд испытал ускорение (а идеальный обрыв это бесконечное ускорение) то параллельно вектору ускорения образуется электрическое поле которое и изменяет ток в соседних жилах (при идеализированном обрыве бесконечной величины). выразить это можно через магнитное поле, но это не значит что магнитному полю нужно оказаться именно в проводе. где то поблизости от центра огромного контура изменилось магнитное поле - в самом контуре увеличилось электрическое поле, совсем в другом месте, не там где изменилось магнитное

Это как - ток мгновенно равномерно распределился по проводу, а магнитное поле не изменилось? Это бред.

Цитата:

vlapay в сообщении #993931 писал(а):

а тепловая энергия, которая выделится за время проникновения, увеличится в $10$ раз, в то время, как энергия магнитного поля внутри кольца останется неизменной

за счет увеличения электрического поля. вы изменяете скачком СКОРОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ магнитного поля, при этом сама величина магнитного поля при этом остается неизменной. зато скачком меняется электрическое поле, пропорциональное как раз скорости изменения магнитного

Я говорю о балансе энергии, а не о мощностях. Не сходится баланс энергии. У нас идёт пассивное выключение микроаккумуляторов, в процессе выключения мы никак не можем увеличить энергию поля. Когда мы опускаем шлюз в поток воды, мы роботу можем и не совершать.